【導(dǎo)讀】關(guān)配套工程一起構(gòu)成連云港市引淮入石補水工程。該泵站設(shè)計流量為8m3/s，設(shè)計揚程。選用900HLB-10型混流泵（葉片安放角度2?配YSL5005-10型280kW電動機4臺套。站房采用濕室墩墻結(jié)構(gòu)，主要建筑物包括泵房、隔墩、進水池、出水池、后墻，主廠房，副廠房等。該泵站的興建，將對抗旱灌溉及防。洪排澇發(fā)揮重要作用。本論文為石安河第三泵站初步設(shè)計，報告內(nèi)容包括水泵的選型，輔助設(shè)備選擇，主要建筑物設(shè)計，穩(wěn)定計算，結(jié)構(gòu)計算等。

　　

【正文】 葉輪中心和喇叭管口的高程差，為 。 底板高程 1h ? ? ? ? ? ? ?底 喇 h1— 為水泵懸空高度，為 。 電機層樓板高程 9 .7 1 1 0 .7 m? ? ? ?機 機房屋面大梁下緣高 431 hhhLH ???? 式中： H —泵房高度， m； 1h —屋面梁到起重鉤中心的距離 ， 1 ? ； 2h —起重繩的垂直長度，對于電動機為 ，對于水泵為 （ x為起重部件的寬度） ； 3h —水泵或電動機高度，水泵最長構(gòu)件 3 ?泵 ； 4h —吊起部件底部和泵房地面的距離， ?h ，放在車上時 04?h ； 31 .9 7 1. 63 0. 85 1. 97 ( 0. 49 1 ) 6. 76 5mH ? ? ? ? ? ? ?。 最后確定泵房高度為： 。吊裝時先 將 設(shè)備 吊起 ，移動到主交通道路上，然后移動到檢修間進行檢修；安裝時在檢修間起吊，然后用起重機移動到安裝位置進行安裝 。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 17 出水設(shè)計 出水管出口直徑 取 ? 。 池底至管口下緣距離 為便于出水管道及拍門的安裝，也為了避免泥沙或雜物堵塞管口，出水管口與出水池池底應(yīng)留有一定得空間，這里取 P=。 出水池墻頂高程和池底高程 出水池墻頂高程： m a x h 18 .7 19 .3 m? ? ? ? ? ? ?池 頂 超 高 式中： max? —為出水池最高水位， ； 超高h —為安全超高，參考《水泵與水泵站》表 111 選取。 出水池 池底 高程： 17 .5 5 14 .75 m? ? ? ? ? ?池 底 出水池高度： ? ? ? ? ? ? ?池 高 池 頂 池 底 出水池寬度 出水管的 間距 保持與機組間距一致，以便泵站出水池的平行布置。出水管出口直徑 Dc=， ? 出水 池長度 出水池長度的計算方法較多，采用水面旋滾法計算。水平式淹沒出流不可避免形成了出水池面層的旋滾，若出水池長度不夠，將導(dǎo)致此旋滾延伸至出水干渠，很可能造成渠道的沖刷。水面旋滾法的目的是：使出水池長度等于旋滾長度，從而限制旋滾發(fā)生在出水池以內(nèi)。按下式計算： hL ?? 7?? 式中： max淹h —最大淹深，為 max淹h =； ?—實驗系數(shù) 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 18 計算得： ?出 干渠護長度 m a x4 ~ 5 h ( 4 ~ 5 ) 2. 7 ~ 13 .5 mL ? ? ? ?渠護 （ ） （ ） 取 L 護 =12m 出水池與干渠的漸變段 取收縮角 30???， 5 m302 t a n 2 t a n22BbLg ???? ? ? 第二組方案 進水池是供水泵吸水管直接吸水的水工建筑物。主要作用是進一步調(diào)整從前池進入的水流，為泵進口提供良好的進水條件。另外還要設(shè)置攔污柵門槽，檢修門槽，以方便攔污和檢修作用的發(fā)揮。 進水池邊壁的形式及主要幾何參數(shù)的確定 : 進水池采用開敞式矩形 ―W‖型后壁，水泵喇叭口僅靠蝸舌布置。所選泵型的喇叭口直徑 D=，以此來確定進 水池各部分尺寸。 進水池的寬度 B1=3D=3= 懸空高度的確定 懸空高度指吸水喇叭管進口至進水池底部的距離，其值對喇叭管附近的流態(tài)和土建投資的影響都非常顯著。懸空高度的確定與所用喇叭管的進口直徑有一定得關(guān)系，較大的喇叭管所需懸空高度較小，而較小的喇叭管幾口直徑則需要較大的懸空高度。通常 C 取 )D~( ， 取 。 后壁距的確定 本工程采用 ―W‖型后壁。在各種形狀的進水池中，平面對稱蝸形的后壁形 狀比較符合流線形狀，水流條件好。由于蝸形后壁的隔舌靠近進水管進口，可以起到限制水流環(huán)繞進水管旋轉(zhuǎn)地作用，漩渦和環(huán)流都不易發(fā)生，具有良好的水力條件，可獲得滿意的進水流態(tài)。平面對稱蝸形進水池后壁輪廓線的設(shè)計 (參照《中揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 19 小型泵站設(shè)計與改造技術(shù)》 )： 設(shè)計方法：采用雙圓弧線繪型法，此法適應(yīng)于進水池寬度 B 大于 2D 的平面對稱蝸形后壁。 設(shè)計步驟： 先根據(jù)喇叭口直徑 D作出喇叭口的圓周線，在喇叭口后側(cè)作一條直線 11 與喇叭口相切，且與進水池中心線垂直，再以進水池寬度的一半 B/2 為半徑，以進水管中心 O 為圓心在后側(cè)作一半圓。 在 11 直線上找出一點 O1，以O(shè)1 為圓心， R 為半徑做圓弧，使該圓弧的一端與以 O為圓心所作的半圓弧相切，另一端與進水池中心線相切。由幾何關(guān)系可以看出： R= 22BD4B? 錯誤 !未找到引用源。 = T=R+D/2= 取 T= 進水池長度 L BhKQL? 式中： K—秒換水系數(shù)，流量較大時通常取（ 30～ 50） s； Q—單臺水泵的設(shè)計流量， m3/s； B—進水池的寬度， m； h—最低運行水位所對應(yīng)的水深， m。 由于該泵站流量較大， K 取 40； Q=； B=； h=。 計算出 L=，取 10m。 站房平面設(shè)計 （ 1） 站房寬度確定 計算得： B=+ 2+ 2= 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 20 （ 2） 站房長度的確定： 進水池中墩厚取 ，邊墩厚取 ，站房每間的長度為 ，共 6 間 .另外加一間檢修間長 4m， 配電間 長 4m。 站房凈長為： 4++ 5+ 2+ 2= 站房采用框架結(jié)構(gòu)，屋頂采用鋼筋混凝土板梁結(jié)構(gòu)。 泵房主要高程的確定 水泵吸水喇叭管管口高程 2h ? ? ? ? ? ? ?喇 輪 h2— 為葉輪中心和喇叭管口的高程差，為 。 底板高程 1h ? ? ? ? ? ? ?底 喇 h1— 為水泵懸空高度，為 。 電機層樓板高程 ??機 機房屋面大梁下緣高 431 hhhLH ???? 式中： H —泵房高度， m； 1h —屋面梁到起重鉤中心的距離， 1 ? （見附錄 3） 2h —起重繩的垂直長度，對于電動機為 ，對于水泵為 （ x 為起重部件的寬度）， 3h —水泵或電動機高度，水泵最長構(gòu)件 3 3mh ?泵 ； 4h —吊起部件底部和泵房地面的距離， ?h ，放在車上時 04?h ； mH ? ? ? ? ? ? ?。 最后確定泵房高度為： 。吊裝時先 將 設(shè)備 吊起 ，移動到主交通道路上，然后移動到檢修間進行檢修；安裝時在檢修間起吊，然后用起重機移動到安裝位置進行安裝 。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 21 出水設(shè)計 出水管出口直徑 取 ? 。 池底至管口下 緣距離 為便于出水管道及拍門的安裝，也為了避免泥沙或雜物堵塞管口，出水管口與出水池池底應(yīng)留有一定得空間，這里取 P=。 出水池墻頂高程和池底高程 出水池墻頂高程： m a x h 18 .7 19 .3 m? ? ? ? ? ? ?池 頂 超 高 式中： max? —為出水池最高水位， ； 超高h —為安全超高，參考《水泵與水泵站》表 111 選 取。 出水池 池底 高程： ??池 底 出水池高度： ? ? ? ? ? ? ?池 高 池 頂 池 底 出水池寬度 出水管的 間距 保持與機組間距一致，以便泵站出水池的平行布置。出水管出口直徑 Dc=， ? 出水池長度 出水池長度的計算方法較多，采用水面旋滾法計算。水平式淹沒出流不可避免形成了出水池面層的旋滾， 若出水池長度不夠，將導(dǎo)致此旋滾延伸至出水干渠，很可能造成渠道的沖刷。水面旋滾法的目的是：使出水池長度等于旋滾長度，從而限制旋滾發(fā)生在出水池以內(nèi)。按下式計算： hL ?? 7?? 式中： max淹h — 最大淹深，為 max淹h =； ?—實驗系數(shù) 計算得： 13mL ?出 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 22 干渠護長度 m a x4 ~ 5 h ( 4 ~ 5 ) 3 .1 ~ 1 5 .5 mL ? ? ? ?渠護 （ ） （ ） 取 L 護 =14m 出水池與干渠的漸變段 取收縮角 30???， 5 m302 t a n 2 t a n22BbLg ???? ? ? 附屬設(shè)備選擇和布置 配電設(shè)備布置 配電柜為一端式布置，在泵房進線端建單獨的配電間。這種布置方式的優(yōu)點是機房跨度小，進出水側(cè)都可以開窗，有利于通風(fēng)和采光。在水泵的工作走道一側(cè)設(shè)置電纜溝，以便電纜線的布置。 供、排水系統(tǒng)布置 （ 1）供水系統(tǒng)布置略 ； （ 2） 排水系統(tǒng)布置。 由于本泵站為濕室型泵房，泵站的出水管路在泵房以下，泵房內(nèi)的排水僅需考慮冷卻水的滲漏，為保持泵房環(huán)境整潔和安全運行，這里僅設(shè)置一條排水溝集水，排到室外。 起重設(shè)備 泵房中，機泵設(shè)備的安裝與維修都需要設(shè)置起重設(shè)備。起重設(shè)備的服務(wù)對象主要為：水 泵、電機及管道。起重機的選擇主要取決于這些對象的起重量。 單梁起重機 的重量 ?？缍?，可以在現(xiàn)場控制和控制室內(nèi)控制。 攔污清污設(shè)備 開敞的水泵站引水渠道和河道中的雜物、垃圾隨水流向泵站聚集，很容易堵塞泵站進水口，影響水泵的性能，嚴重時可導(dǎo)致水泵停機，不能運行。為了攔截引水河道中的雜物，包括水草等，通常在水泵站的進水池處設(shè)置攔污柵。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 23 管路布置 管路布置圖見圖 。 圖 管路布置圖（單位： mm） 第一組方案 局部阻力系數(shù)計算 表 局部阻力系數(shù)計算 部位 ξ d S 局 喇叭口進口 30186。彎管 拍門 擴散段 ~ 沿程阻力系數(shù)計算 表 沿程阻力系數(shù)計算 n d L S 沿 14 所以 ∑S= S 局 + S 沿 = Hr=H 凈 +SQ2+=+ 設(shè)計運行情況 相關(guān)數(shù)據(jù)見下表 。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 24 表 設(shè)計情況數(shù)據(jù)表 Q S ∑h H 凈 Hr 校 Q 設(shè) =， 滿足流量要求 ； H= sfN =pg1000QH? ? = 1 0 0 0 9 .81 1 .0 3 9 .8 51 0 0 0 0 .8 6? ? ?? = mtN ==＜ 155kW 電動機不超載，滿足要求。 最高運行情況 相關(guān)數(shù)據(jù)見下表 。 表 最高運行情況數(shù)據(jù)表 Q S ∑h H 凈 Hr 校 Q 設(shè) =，滿足流量要求； H= sfN =pg1000QH? ? = 1 0 0 0 9 .81 0 .9 8 1 0 .5 51 0 0 0 0 .8 6? ? ?? = mtN ==＜ 155kW 電動機不超載，滿足要求。 第二組方案 局部阻力系數(shù)計算 相關(guān)計算結(jié)果見表 。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 25 表 局部阻力系數(shù)計算表 部位 ξ d S 局 喇叭口進口 30186。彎管 拍門 擴散段 沿程阻力系數(shù)計算 表 沿程阻力系數(shù)計算 n d L S 沿 12 所以 ∑S= Hr=H 凈 +SQ2+=+ 設(shè)計運行情況 表 設(shè)計情況數(shù)據(jù)表 Q S ∑h H 凈 Hr 校 Q 設(shè) =， 滿足流量要求 ； H= sfN =pg1000QH? ? = 1 0 0 0 9 .81 2 .3 1 9 .4 61 0 0 0 0 .8 6 5? ? ?? = mtN ==＜ 280kW， 電動機不超載，滿足要求。 最高運行情況 表 最高運行情況數(shù)據(jù)表 Q 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 26 S ∑h H 凈 Hr 校 sfN =pg1000QH? ? = 1 0 0 0 9 .81 2 .2 2 1 0 .2 51 0 0 0 0 .8 7? ? ?? = mtN ==＜ 280kW 電動機不超載，滿足要求。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 27 防滲計算 為保證泵房地基土壤的滲透穩(wěn)定性 ，泵房要有足夠的地下輪廓線長度。防滲計算取最大水位差情況，水位差組合為上游▽ m，下游▽ 。 防滲長度校核 建筑物地下輪廓線是從水流入滲點開始，沿建筑物地下不透水部分的輪廓，到滲流的逸出點為止。 本設(shè)計中，